农用植保无人机的应用推广策略

目前，中国农用植保无人机主要包括固定翼无人机、单旋翼无人机、多旋翼无人机等。这些无人机体积小、重量小、操作简易、运输方便等，提高了农产品产量，降低了生产成本，促进了中国农业发展。

1农用植保无人机构成情况

无人机组成较为复杂，其操作容易受到天气因素的影响。主要有螺旋桨、电机（马达）、电子调速器、动力电源、主控单元、IMU（惯性测量单元）、GPS、云台、遥控系统等基础部分，若需要无人机完成某方面的工作，则需要为其增加相应的配件单元。若将无人机运用到农业中，需要将其原有的操作系统进一步细化，使其更灵敏、容易操控，完善速度感知系统、光感系统、散热系统等部分，进而高效完成作业。农业植保无人机非常依赖于地面操作，信号感知系统是无人机正常作业的重要部分，增强无人机信号感知范围，加大无人机对于操作器的信号感知能力，保证植保无人机在恶劣环境中依然具备作业能力[1]。

2国内外农用植保无人机发展现状

随着科学技术的进步，许多高校加强了对农业植保无人机方面的研究，同时也加快了中国无人机农业的发展速度。由于中国国土面积辽阔，地形地势不同，农业产业结构复杂，不同地区农业植保无人机应用情况不同。河南省安阳市全丰公司能自主生产农业植保无人机及相关的配套的单独元件，该公司还制定出了专业化的航空农业植保作业培训课程，具备农业植保无人机团队，可服务客户进行专业的农业植保活动，开展多元化的服务项目，能满足不同客户的需求[2]。当前，中国农业植保无人机市场需求逐渐增长，农业植保无人机逐渐成为中国农业未来重要的发展趋势。

在美国，农业植保无人机的发展以精准遥感技术为研究方向，而且很重视农药喷洒，调查显示，固定翼飞机为主要工具，喷洒面积每年大约在3 200万hm2，占据总耕地面积的一半。采用飞机农药喷洒的作业模式占60%，其中水稻施药作业活动全部采用航空作业。未来，美国会进一步发展民用无人机领域。同时，美国农业生产技术装备先进，应用广泛，具有相对完善的农业服务体系，对药液喷洒也有着严格的要求与规范，药液喷洒相关装置十分齐全。相关技术也较为先进，采用GPS进行自动导航、自动药液喷洒及自动控制系统。已经有多套成熟的作业模式投入使用，效果明显，对环境污染影响低。

加拿大早在上世纪二十年代就开始应用飞机实施农业生产，例如使用小型飞机为作物喷洒药物，起初只有固定翼飞机，经过几十年的发展，旋翼飞机也能进行相关的辅助药物喷洒工作。1918年，美国用无人机防治蝗虫。日本雅马哈公司在1987年制造出了第1台农用植保无人机-R50。随后，日本已经拥有2 346架在注册中的农用植保无人机，工作人员有14 163人，已经具备相当成熟的农用植保无人机技术及相关的配套程序。

為保证人身安全及加强环境保护，欧洲禁止使用无人机航空喷洒技术，只有获得政府批准，才可以使用直升机；在韩国，农业植保无人机技术已得到大规模应用。俄罗斯作为农业航空大国，利用航空作业活动面积占国家总耕地面积的35%，农用飞机数量约11 000架。现阶段，澳大利亚、阿根廷、智利等多个国家也在逐渐推广农业植保无人机。

3中国农业植保无人机的应用现状

3.1实现自动化作业

农业植保无人机在工作时，不受常规地形与高度的限制，只需要无人机处于操纵器的控制范围内即可。农业植保无人机能在田间任何可控范围内起飞，并且携带相关的作业设备。若无人机脱离可控区域，也可以启动应急保护装置，对无人机进行应急保护，同时对于作业工具与作业农业材料进行保护，以免其泄露，损害农作物、污染土壤。待无人机重新进入信号控制范围中时，能立即恢复作业能力，继续在规定的航道进行作业，避免了重复撒药，造成土地损伤，降低工作效率。

3.2提高药液使用效率

传统技术的农药喷洒量相对较大，可能会产生农药重复喷洒、遗漏喷洒的情况，采用农业植保无人机进行防治后，能有效避免这些问题。农业植保无人机喷洒效率较高，需要采用新的喷洒要求和相关药剂。农药剂量不同、释放位置不同，其防治效果也不同。通常情况下，无人机在距农作物2～4 m的高度释放农业药剂，传统的农业药剂通常会以水作为溶剂，从无人机上喷洒时，会受到飞机螺旋桨的气流、温度、湿度等外界因素的影响，使得药液在还未与农作物接触就已经高度雾状化，随风飘散，无法与农作物接触，起不到防治的效果。所以，应加强药物研究，生产出适合航空作业的专业药剂，提高农业植保工作效率。

3.3防治高效与安全

使用先进的植保无人机技术及改进后的农药配比，再采用合适的防治方法，能提高防治工作效率。农用植保无人机能根据农作物高度合理调整合适的飞行高度，能实现在合适的飞行高度喷洒药剂，保证了药液面积覆盖最大化、药液雾化程度合理化，能提高农作物产量与质量。农用植保无人机飞行速度快，飞行区域决定可作业区域，每天可作业面积可超过23.33 hm2，每小时大约可喷洒60～100亩土地，相比于人工喷洒效率高出将近100倍，防治效果相对于人工防治高出约8倍。为了保证农业植保无人机工作效率，其配套的相关作业设备也要具备相当高的科技水平，药液喷洒量控制要求较高，提高了药物的防治效果，也降低了药物消耗量，与人工喷洒药液消耗量相比，农业植保无人机药液消耗量大约下降了3/4。

3.4适合多种环境进行作业

中国土地面积较大、地形较多、天气变化复杂。无人机主要在空中作业，地形阻碍很小、作业范围很广。适合多种地形进行农业作业，例如丘陵、高山、盆地、平原等，不受地形与农作物种类影响。无人机更适合长势密集、高秆农作物的作业活动[3]。

4农业植保无人机应用和推广策略

4.1加强宣传

农业植保无人机专用性较强，使用集体较为固定，政府要加强帮扶，有效加快农业植保无人机的研发与推广工作。应进一步加强宣传，邀请农户实地观察，观察无人机的工作流程。

4.2统一市场行业标准

目前，对于农业植保无人机药剂使用没有明确的行业规定与严格要求，相关部门需要对药剂用量、药剂配比、药剂喷洒方式制定详细的规定与内容。

4.3加大研发资金投入

中国无人机生产体系已初步成形，能够自主研发与自主生产。专用化的农业植保无人机也能做到基本的自产自用。目前，中国无人机的硬件设施已经较为完善，主要研发重心可转移到农业植保无人机的软件部分，提升其操作系统、操作灵敏性、完善其作业流程细节，从而推动农业植保无人机的发展。

参考文献

[1]张靓.青海省植保无人机应用发展的思考[J].青海农技推广，2019（3）：56-57.

[2]农秀英.发挥财政杠杆作用加快植保无人机推广应用[J].广西农业机械化，2021（3）：2.

[3]李楠，于艳青，于深州，等.浅谈农用植保无人机的发展现状及应用推广[J].北方水稻，2020，50（1）：2.

（山东省潍坊市临朐县农业农村局宋阜徽）